Giáo trình truyền động thủy lực và khí nén pgs ts bùi hải triều

Giáo trình truyền động thủy lực và khí nén pgs ts bùi hải triều

B GIÁO D C VÀ ðÀO T O TRƯ NG ð I H C NÔNG NGHI P HÀ N I Pgs.ts BÙI H I TRI U (Ch biên) ts nGUY N NG C QU , ts ð H U QUY T TS NGUY N VĂN H U GIÁO TRÌNH TRUY N ð NG THU L C VÀ KHÍ NÉN Hµ nội 2006 Lời nói đầu Trong năm gần đây, với phát triển mạnh mẽ kỹ thuật tự động hoá, kỹ thuật điện tử v kỹ thuËt sè, kü thuËt thuû khÝ ng y c ng có ý nghĩa lớn hệ thống truyền động v điều khiển Trong lĩnh vực chế tạo máy v kỹ thuật ô tô - máy kéo, thuỷ lực v khí nén có vai trò đáng kể có mật độ công suất cao, cấu trúc hệ thống đơn giản, độ tin cậy cao, v đặc biệt l có khả thiết lập hệ thống truyền động v điều khiển với phần tử cấu trúc tiêu chuẩn Hơn nữa, khả bố trí phần tử tự v linh động theo không gian v sử dụng van điều khiển điện có chi phí công suất nhỏ l tiền đề quan trọng cho giải pháp truyền động đại Đặc điểm cđa hƯ thèng trun ®éng thủ lùc, khÝ nÐn l phần tử cấu trúc đòi hỏi độ xác chế tạo v độ bền cao, để chế tạo ho n thiện hệ thống với trình độ công nghệ nớc ta l cha cho phép Thiết kế hệ thống sở lựa chọn v nhập ngoại phần tử cấu trúc tiêu chuẩn, tự chế tạo phần thô để ho n thiƯn hƯ thèng trun ®éng v ®iỊu khiĨn theo nhiƯm vụ công nghệ cho trớc l hớng ®Ĩ ph¸t triĨn kü tht thủ lùc v khÝ nÐn ë ViƯt Nam hiƯn §ã cịng chÝnh l mơc đích m sách n y muốn đạt đến Giáo trình Truyền động Thuỷ lực v Khí nén giới thiệu kiến thức kỹ thuật thuỷ lực v khí nén, nh sở vật lý v kü tht cđa thủ lùc v khÝ nÐn, c¸c nguyên tắc cấu tạo v tính chất hoạt động phần tử cấu trúc nh bơm dầu, máy nén khí, van điều khiển, động v xy lanh lực Bên cạnh đó, sách đề cập đến kiến thức kết nèi m¹ch thủ lùc, khÝ nÐn, vỊ tÝnh chÊt ho¹t động mạch truyền động v điều khiển tiêu biểu, khả điều khiển v điều chỉnh hệ thống cách tự động, từ tạo khả để lựa chọn phần tử tiêu chuẩn v thiết kế hệ thống truyền động, điều khiển thuỷ lực, khí nén phù hợp với yêu cầu công nghệ đ đặt Giáo trình truyền động thuỷ lực v khí nén đợc biên soạn theo yêu cầu giảng dạy môn häc Trun ®éng Thủ lùc v KhÝ nÐn cho sinh viên ng nh kỹ thuật khí, trờng Đại học N«ng nghiƯp I - H Néi KiÕn thøc cđa m«n học l m sở cho môn học tiếp theo, nh ô tô - máy kéo v xe chuyên dụng, máy nông nghiệp phức tạp, máy v thiết bị bảo quản v chế biến nông sản Ngo i ra, giáo trình đợc sử dụng l m t i liệu tham khảo cho sinh viên v kỹ s hoạt động lĩnh vực chế tạo máy v tự động hoá Giáo trình n y PGS TS Bùi Hải Triêù, trởng môn Kỹ thuật Động lực l m chủ biên, TS Nguyễn Văn Hựu - môn Máy Nông nghiệp, TS Nguyễn Ngọc Quế - môn Kỹ thuật Động lực, TS Đỗ Hữu Quyết môn Cơ học kỹ thuật tham gia biên soạn Giáo trình n y đợc biên soạn sở t i liệu giảng dạy v nghiªn cøu v ngo i n−íc vỊ kü tht thủ khÝ, vỊ øng dơng cđa thủ lùc v khí nén lĩnh vực kỹ thuật, đặc biệt l ứng dụng máy tự h nh hoạt động lĩnh vực: lâm nghiệp, xây dựng, giao thông, khai khoáng Để ho n thiện giáo trình n y tác giả xin cám ơn TS Hans Maack, viện Cơ Điện tử v Kỹ thuật Truyền động, Trờng Tổng hợp Rostock đ tặng v giúp su tầm t i liệu quan trọng lĩnh vực kỹ thuật thuỷ khí Các tác giả xin cảm ơn GS TS Renuis, Viện máy Nông nghiệp, trờng Bách khoa Munich đ khuyến khích, t vấn xây dựng môn học v giáo trình Truyền động Thuỷ lực v Khí nén ứng dụng lĩnh vực khí nông nghiệp Môn học Truyền động thuỷ lực v khí nén lần đợc xây dựng, giáo trình không tránh khỏi thiếu sót Rất mong bạn đọc đóng góp ý kiến để sách đợc ho n thiện Các ý kiến đóng góp phê bình xin gửi Bộ môn Kỹ thuật Động lực, Khoa Cơ - Điện, Trờng Đại học Nông nghiệp I H Nội Xin chân th nh cảm ơn! Các tác gi¶ M đ u Trong ngành khí, truy n ñ ng thu l c khí nén ñư c x p vào chuyên ngành k thu t truy n l c Nhi m v c a k thu t truy n l c xây d ng h th ng truy n l c c a máy hay thi t b cho nhi m c công ngh c a chúng ñư c th c hi n t i ưu Thí d h th ng truy n l c c a m t xe hơi, h th ng truy n l c c a m t máy ép,… ð ng Me, ωe H th ng truy n ñ ng Ma, ωa, (Fa, va) Máy hay thi t b c n d n đ ng Hình Sơ đ nguyên lý c a m t h th ng truy n l c C u trúc b n c a m t h th ng truy n l c đư c trình bày hình Cơng su t truy n l c ñư c cung c p t ñ ng ñi n hay ñ ng ñ t Các thông s Me ωe c a ñ ng c n ñư c chuy n ñ i thành thông s vào yêu c u c a m t máy hay thi t b chuy n ñ ng quay Ma, ωa, ho c thông s vào c a máy hay thi t b chuy n ñ ng t nh ti n Fa, va nh m t b chuy n ñ i Nhi m v chuy n ñ i lư ng ñư c h th ng truy n ñ ng ñ m nh n ð i v i máy công tác khác nhau, nhà thi t k có r t nhi u d ng truy n ñ ng khác ñ l a ch n phương án phù h p v i ñi u ki n c th Các h th ng truy n đ ng có th ñư c phân lo i theo lo i ph n t đ chuy n đ i thơng s vào thành thơng s ra: * Truy n đ ng h c: Các ph n t truy n lư ng b truy n h c (bánh răng, đai, xích, v.v.) Trong lo i truy n ñ ng vi c thay ñ i t s truy n vơ c p ch có th th c hi n kho ng gi i h n Truy n ñ ng h c yêu c u m t khơng gian l p đ t c đ nh gi a ñ ng truy n l c máy cơng tác * Truy n đ ng n: T n s quay c a ñ ng ñi n hi n có th thay ñ i m t kho ng r ng Nh m t ph n ch c truy n ñ ng t ñ ng ñi u n truy n ñ ng ñã ñư c th c hi n ñ ng ñi n Trong ña s trư ng h p, h th ng truy n ñ ng ñi n c n có m t b truy n h c v i t s truy n khơng đ i đ làm thích ng mơ men quay t n s quay v i thông s yêu c u c a thi t b c n d n ñ ng H th ng truy n ñ ng ñi n yêu c u m t khơng gian l p đ t xác đ nh gi a đ ng máy cơng tác * Truy n ñ ng thu l c: Trong truy n ñ ng thu l c vi c truy n công su t h th ng ch t l ng ñ m nh n Tuỳ theo vi c s d ng lư ng c a dòng ch t l ng th hay ñ ng mà h th ng ñư c g i truy n ñ ng thu tĩnh hay truy n ñ ng thu ñ ng + Truy n ñ ng thu tĩnh làm vi c theo nguyên lý choán ch Trong trư ng h p ñơn gi n nh t, h th ng g m m t bơm ñư c truy n ñ ng h c cung c p m t lưu lư ng ch t l ng ñ làm chuy n ñ ng m t xy lanh hay m t ñ ng thu l c Áp su t t o b i t i tr ng ñ ng hay xi lanh l c v i lưu lư ng đưa đ n t bơm t o thành cơng su t h c truy n ñ n máy cơng tác ð c tính c a truy n l c thu tĩnh có tính ch t: t n s quay v n t c c a máy công tác th c t không ph thu c vào t i tr ng Do có kh tách bơm đ ng theo khơng gian s d ng ñư ng ng r t linh ñ ng nên không c n m t không gian l p ñ t xác ñ nh gi a ñ ng máy công tác Trên h th ng truy n đ ng thu tĩnh có th thay đ i t s truy n vô c p m t kho ng r ng Ch t l ng thu l c hi n Trư ng ð i h c Nơng nghi p Hà N i – Giáo trình Truy n đ ng thu l c khí nén… ……………….1 có th đư c s d ng d u t d u m , ch t l ng khó cháy, d u có ngu n g c th c v t ho c nư c + Truy n ñ ng thu ñ ng ñư c c u t o t m t ph n bơm m t ph n ñ ng (tua bin) Vi c chuy n đ i mơ men t n s quay ñư c th c hi n nh ñ ng c a kh i ch t l ng ðư ng ñ c tính c a truy n ñ ng thu đ ng có tính ch t: t n s quay c a ph n b ñ ng gi m mô men quay tăng Trong s d ng, truy n ñ ng thu ñ ng có c u trúc g n u c u có m t khơng gian xác ñ nh gi a ñ ng thi t b c n d n ñ ng * Truy n đ ng khí nén: C u trúc t ng qt c a truy n đ ng khí nén tương t c u trúc c a truy n ñ ng thu tĩnh ði u khác bi t b n d n ñ n s khác bi t v tính ch t ho t đ ng c u trúc c a chi ti t môi ch t truy n lư ng Trong h th ng truy n đ ng khí nén mơi ch t khơng khí nén – m t ch t “l ng” ch u nén Như v y có th l y khơng khí t mơi trư ng, nén l i, truy n d n làm ho t ñ ng đ ng khí nén ho c xy lanh khí nén l i th i mơi trư ng Ngồi đ thi t k m t h th ng truy n l c cịn có gi i pháp k t h p: thu l c – khí nén; n – khí nén; n – thu l c, … Gi i pháp t i ưu cho m t nhi m v ñi u n truy n l c ph thu c vào m c ñ th c hi n yêu c u công ngh , k thu t kinh t Trong k thu t có hàng lo t trư ng h p ng d ng lĩnh v c ng d ng tiêu bi u Khi vi c l a ch n s d ng lo i truy n l c truy n ñ ng d a vào l i th ñ c bi t c a m t lo i Các b truy n l c t nh ti n ñ kh c ph c l c t i l n v i v n t c nh thư ng ñư c th c hi n b ng thu l c Thí d cho trư ng h p máy nén ép công nghi p ô tô công nghi p ch t o v t li u nhân t o, b ph n nâng h máy nâng hàng, máy xúc c n c u t hành,… C truy n ñ ng c a máy công tác h ng n ng máy cơng nghi p đư c th c hi n b ng thu l c Trong máy công c , k thu t rô b t ch t o máy, ch t o tàu bi n, hàng không, xe v n t i g p ng d ng c a k thu t thu l c khí nén Trong k thu t truy n l c, ñi u n u ch nh ngồi thu l c khí nén cịn ng d ng c gi i pháp h c, ñi n - ñi n t ho c liên h p gi i pháp ð c bi t b truy n thu l c - n khí nén - n ngày ñư c phát tri n r ng rãi ñư c k t n i v i máy tính ng d ng k thu t u n s Các h th ng thu l c khí nén u n s ngày có ý nghĩa l n s n xu t Nh ng s v t lý, nh ng ki n th c v c u trúc, nguyên lý ho t ñ ng c a thi t b m ch thu l c khí nén đư c trình bày cu n sách s giúp cho sinh viên k sư khí có th thi t k đư c h th ng truy n l c thu l c khí nén ho t đ ng có hi u qu xác T t o kh m r ng ph m vi ng d ng c a k thu t thu khí Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Truy n đ ng thu l c khí nén… ……………….2 Ph n A Truy n ñ ng thu l c Chương I Cơ s k thu t truy n ñ ng thu l c 1.1 C u trúc ho t ñ ng c a m t b truy n ñ ng thu l c C u trúc tác ñ ng l n c a nhóm c u trúc truy n đ ng thu l c đư c trình bày hình 1.1 Ph n thu l c bao g m bơm thu l c đ t o dịng d u có áp su t, xy lanh thu l c ho c ñ ng thu l c ph t i Gi a ph n t b n cịn có ng d n d u, van ñi u n b ph n ph tr thu l c ñ c bi t bình l c, b làm mát, b tích áp b ph n khác Chuy n đ i cơng su t h c Pch = M 1ω1 Máy công tác (máy nén ép ho c truy n l c chuy n ñ ng c a xe hơi) Máy ñ ng l c (ñ ng ñi n ho c ñ ng ñ t trong) Bơm thu l c Pch= F.v ho c Pch = M ω F v M2 n2 M1 n1 Công su t thu l c Prl= p.Q Chuy n đ i cơng su t h c p Q ðư ng ng Ph ki n Ph n t ñi u n Xy lanh thu l c ho c đ ng thu l c Cơng su t thu l c Prl= pQ Hình 1.1 Sơ đ truy n công su t m t thi t b thu l c Máy ñ ng l c thư ng ñư c s d ng ñ ng ñi n ho c ñ ng ñ t trong, truy n cho bơm mô men quay M1 t n s quay n1 (v/s) cung c p m t công su t h c: Pch =2 πM1n1 Công su t ñư c chuy n ñ i thành công su t thu l c bơm: Prl = pQ, đó: p áp su t d u yêu c u t máy công tác; Q- lưu lưu lư ng đư c tính t t n s quay kích thư c c a bơm Dịng d u có áp su t thi t b thu l c ñư c d n qua ñư ng ng van ñi u n ñ n xy lanh l c ho c ñ ng thu l c, t i cơng su t thu l c l i đư c bi n đ i thành cơng su t h c c n thi t c a máy công tác ð i v i xy lanh thu l c công su t c n thi t đư c tính theo l c u c u c n pít tơng v n t c pít tơng: Pch = Fv ð i v i đ ng thu l c công su t yêu c u đư c tính theo s li u c a máy công tác: Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Truy n ñ ng thu l c khí nén… ……………….3 Pmech = πM2n2 Sơ ñ k thu t bi u di n b truy n theo ký hi u m ch xy lanh thu l c đư c trình bày hình 1.2 Hình (1.2a) mơ t ho t ñ ng chung c a bơm thu l c, xy lanh thu l c thùng d u Trong sơ đ s d ng bơm có th tích làm vi c khơng đ i m t xy lanh tác ñ ng kép Bơm thu l c hút d u t bình cung c p lưu lư ng d u Q v i áp su t p ñ n xy lanh Lưu lư ng Q t l thu n v i t n s quay c a bơm d u xác ñ nh v n t c c a pít tơng Mơ men truy n l c t l thu n v i áp su t ñư c t o ng v i t i tr ng tác đ ng lên pít tơng a) b) c) Hình 1.2 Truy n đ ng cho m t xy lanh thu l c a- C u trúc b n; b- Hành tình ti n; c- Hành trình tr v Do bơm ch cung c p m t phía, xy lanh l i c n chuy n ñ ng ñư c c hai chi u, c n b trí m t van phân ph i đ hư ng d n dịng d u đ n m i phía mong mu n c a pít tơng Van phân ph i xác đ nh vi c kh i hành, d ng l i chi u chuy n đ ng (nghĩa tồn b q trình chuy n đ ng) c a pít tơng Trên hình 1.2b van phân ph i v trí ñi u n hành trình ti n c a pít tơng Lúc dịng d u t bơm chuy n ñ ng qua van ñ n ph n bên trái c a xy lanh đ y pít tơng chuy n ñ ng sang ph i, ñ ng th i ph n d u ngăn bên ph i pít tơng đư c ch y qua van tr v thùng Hành trình tr v đư c th c hi n van phân ph i v trí đ i di n (hình 1.2c) T i v trí trung gian c a van phân ph i c hai ñư ng d u ñ n xy lanh ñ u b ch n l i dịng d u t bơm có th ch y g n khơng có áp su t v thùng ð đ m b o an tồn cho thi t b thu l c ho c h n ch áp su t c c ñ i ngư i ta s d ng van gi i h n áp su t (hình 1.2b,c) Khi áp su t d u t o áp l c l n l c lò xo, Trư ng ð i h c Nơng nghi p Hà N i – Giáo trình Truy n đ ng thu l c khí nén… ……………….4 van s m dòng d u t bơm s ch y qua van v thùng mang theo c ph n nhi t lư ng sinh h th ng Sơ ñ truy n ñ ng cho m t ñ ng thu l c có th đư c s d ng tương t Sơ ñ ho t ñ ng sơ ñ m ch thu l c ñ i v i ñ ng thu l c khơng thay đ i th tích làm vi c đư c trình bày hình 1.3 ð ng có th quay hai chi u nh chuy n m ch van phân ph i Van gi i h n áp su t đư c b trí ñ gi i h n mô men quay t i Hình 1.3 Truy n đ ng cho m t ñ ng thu l c 1- Van gi i h n áp su t; 2- Van phân ph i 4/3; 3- ð ng thu l c Trong nhi u trư ng h p s d ng c n tìm nh ng gi i pháp thích h p cho h th ng truy n l c Khi c n bi t ưu m, c ñi m c a m i lo i truy n l c Các tính ch t ưu vi t c a truy n ñ ng thu l c đư c tóm t t sau: K t c u ñơn gi n nh c m chi ti t tiêu chu n; Có th b trí t t t c chi ti t mà không c n ý đ n v trí c a liên h p h c; • Truy n l c l n th tích k t c u tương đ i nh có tr ng lư ng đơn v cơng su t c a bơm ñ ng nh (tr ng lư ng công su t c a ñ ng thu l c so v i đ ng n 1/10); • Tính ch t đ ng l c h c t t (tăng t c, gi m t c) mơ men qn tính c a đ ng thu l c nh (t l mơ men qn tính so v i đ ng n mơ men quay 1/50); • Chuy n đ i đơn gi n chuy n ñ ng quay thành chuy n ñ ng dao đ ng ngư c l i; • ð o chi u đơn gi n; • Thay đ i t s truy n vô c p theo t i tr ng (đ c bi t có l i cho máy t hành); • B o v t i ñơn gi n nh van gi i h n áp su t; • Giám sát đơn gi n nh áp k ; • Có kh t đ ng hố chuy n đ ng d dàng Bên c nh đó, c m làm h n ch kh s d ng truy n ñ ng thu l c là: • Hi u su t th p so v i truy n ñ ng h c, ma sát c a ch t l ng ñư ng ng ph n t , hao t n l t dòng khe h l p ghép; • Khơng th (hay khó) đ ng b q trình chuy n đ ng hi n tư ng trư t gi a ph n ch ñ ng ph n th ñ ng, hao t n l t dịng tính ch u nén c a d u; • Chi phí ch t o cao u c u đ xác cao c a ph n t h th ng thu l c • • Trư ng ð i h c Nơng nghi p Hà N i – Giáo trình Truy n đ ng thu l c khí nén… ……………….5 1.2 Ch t l ng thu l c Ch t l ng thu l c môi ch t mang lư ng h th ng thu l c Ki n th c v lo i ch t l ng, v tính ch t v tính ch t ho t đ ng có ý nghĩa rât l n ñ i v i vi c thi t k v n hành thi t b thu l c 1.2.1 Nhi m v yêu c u Nhi m v c a ch t l ng thu l c truy n l c lưu thông dư i d ng m t dịng ch t l ng có áp su t t bơm thu l c ñ n ñ ng xy lanh thu l c Ngoài ch t l ng thu l c cịn đ m nh n vi c bôi trơn, ch ng r làm mát chi ti t c a h th ng Yêu c u v ch t l ng thu l c xu t phát t nhi m v c a chúng Tuy nhiên gi a thi t b khác có d ng yêu c u khác nhau, đơi cịn mâu thu n v i Có th tham kh o yêu c u quan tr ng nh t dư i đây: • Tính ch t nhi t ñ - ñ nh t h p lý, ñ nh t c n thay ñ i nh t kho ng nhi t ñ r ng ; • Tính ch t ch ng mịn bôi trơn t t, c n lưu ý xu t hi n ch ñ ma sát h n h p nh t ñ i v i máy thu l c pít tơng; • Tính ch ng r t t, thích ng v i ph t làm kín, ph n t cao su, v t li u nhân t o h p kim ; • ð b n lão hoá t t k c ñi u ki n làm vi c n ng n ; • Kh tách b t khí t t 1.2.2 Phân lo i ch t l ng thu l c a) Các lo i Trong truy n ñ ng thu tĩnh ngư i ta s d ng ch y u lo i ch t l ng thu l c sau: - Ch t l ng thu l c t d u m (d u khoáng); - Ch t l ng thu l c khó cháy D u khoáng ch t l ng thu l c ñư c s d ng ph bi n nh t, ñây lo i d u chuyên dùng cho thi t b thu l c có pha thêm m t s ch t ph gia Các ch t ph gia dùng đ c i thi n tính ch t c a d u thu l c, thí d tính ch t nh t – nhi t đ , tính ch t bơi trơn – ch ng mịn, tính ch t ch ng r ho c ñ b n lão hố Ch t l ng thu l c khó cháy có nhi t đ b t cháy cao h n d u khống, thư ng đư c s d ng thi t b có nguy cháy n Có hai lo i ch t l ng thu l c khó cháy ch t l ng ch a nư c có ngu n g c d u m ch t l ng không ch a nư c s v t li u t ng h p Ngoài thi t b t hành cịn s d ng d u đ ng d u truy n l c làm ch t l ng thu l c D u ñư c s d ng m t m ch d u chung v a đ bơi trơn đ ng h p s , v a ñ th c hi n c nhi m v truy n l c h th ng thu l c ðôi thi t b di đ ng có nhi t ñ làm vi c th p ngư i ta s d ng d u truy n l c t ñ ng (ATF) làm ch t l ng thu l c, ví d b ph n lái tuỳ ñ ng c a PKW b) Cơ s phân lo i Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Truy n đ ng thu l c khí nén… ……………….6 D u khống đư c phân lo i theo đ nh t (Viscosity Grad: VG) Cơ s phân lo i theo ñ nh t d a ñ nh t ñ ng h c trung bình t i nhi t đ chu n 400C (b ng 1.1) ð thi t b thu l c ho t ñ ng t t c n gi m t gi i h n ñ nh t xác đ nh, gi i h n đư c nhà s n xu t d u thu l c quy ñ nh Dư i ñây m t s giá tr kinh nghi m có th tham kh o: 50 … 1000 mm2/s (cSt); νmax (kh i hành l nh) νhñ (ho t ñ ng lâu dài) 15 80 mm2/s (cSt); νmin (ho t ñ ng ng n h n) 10 mm2/s (cSt) B ng 1.1 Phân lo i ñ nh t ISO ñ i v i d u thu l c theo DIN E51524 Lo i ñ nh t ð nh t ñ ng h c trung bình ISOVG 10 10 ISOVG 22 22 ISOVG 32 32 ISOVG 46 46 ISOVG 68 68 ISOVG 100 400C (mm2/s - cSt) 100 Ch t l ng thu l c khó cháy đư c phân vùng ñ nh t theo báo cáo Luxemburg l n th (b ng 1.2) B ng 1.2 Phân lo i ñ nh t ch t l ng thu l c khó cháy Vùng đ nh t ð nh t đ ng h c 500C (mm2/s - cSt) HFA - 1 ñ n 1,5 HFA – 11 ñ n 14 HFA – 20 ñ n 40 HFA - 50 ñ n 70 D u ñ ng d u truy n l c ñư c phân lo i theo SAE B ng 1.3 trình bày giá tr s li u quan tr ng nh t c a ch t l ng thu l c thông d ng thi t b thu l c t hành B ng 1.3 T ng h p s li u quan tr ng nh t c a ch t l ng thu l c Tính ch t v t li u Ký hi u ðơn v D u khoáng ν mm2/s 10 - 100 ρ g/cm3 0,85 – 0,91 H s giãn n nhi t γ 1/K ≈ 0,65.10-4 ð nén k 1/bar ≈ 7.10-5 Mô ñun nén K bar ≈ 1,4.104 H s hoà tan Bunsen α ≈ 0,09 ð nh t ñ ng h c Kh i lư ng riêng 400C 150C Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Truy n đ ng thu l c khí nén… ……………….7 C H s d n nhi t 200C kJ/(kg.0K) 1,83 – 1,91 λ Nhi t dung riêng W/(m.0K) 0,11 – 0,14 tF Nhi t ñ ho t ñ ng c c ñ i C 125 – 205 C 310 – 360 tmax Nhi t ñ t cháy tZ Nhi t ñ b c cháy C 90 Do s phát tri n không ng ng lĩnh v c k thu t thu l c ch t l ng thu l c, s c n thi t làm thích ng tiêu chu n qu c gia qu c t v i nên vi c tiêu chu n hoá ln n m tr ng thái v n đ ng Các trích d n tài li u ch ñưa m t s tiêu chu n quan tr ng nh t ñ tham kh o 1.2.3 Các tính ch t v t lý a) Tính ch t nh t ð nh t m t thông s ñ c trưng ñ c bi t quan tr ng lĩnh v c k thu t thu l c ð nh t cung c p thông tin v ma sát c a ch t l ng thu l c v i kh i lư ng riêng c a ch t l ng cung c p thơng tin v tính ch t c n dịng ch y (thí d đư ng ng), quan tr ng c cung c p thông tin v kh t i c a ch t l ng, có nghĩa v kh ch u t i c a ph n t máy, tr c trư t ho c pít tơng xy lanh ð d dàng làm sáng t khái ni m ñ nh t có th s d ng m t thí d quen thu c dư i (hình 1.4): Hai t m ph ng song song chuy n ñ ng tương ñ i v i v i m t v n t c nh có mơi trư ng ngăn cách ch t l ng T m ph ng dư i khơng chuy n đ ng cịn t m ph ng chuy n ñ ng sang ph i v i v n t c vxp Trong kho ng cách gi a hai t m có s phân b v n t c ch t l ng theo t l : h vxp y vx(y) x Vx ( y) Vxp = y h vx= Hình 1.4 Phân b v n t c ch t l ng gi a hai t m ph ng song song T xu t hi n s c c n ma sát m t đơn v di n tích hay cịn g i ng su t trư t ma sát: τ = −η dVx dy ðây ñ nh lu t Niu tơn quen thu c v ma sát, ñó h s t l η ñư c g i ñ nh t ñ ng l c h c ð i v i k thu t thu l c ñ nh t ñ ng h c ν thư ng có kh bi u hi n cao mơ t tính ch t dịng ch y c a ch t l ng dư i nh hư ng c a quán tính kh i lư ng l c tr ng trư ng Trư ng ð i h c Nơng nghi p Hà N i – Giáo trình Truy n đ ng thu l c khí nén… ……………….8 Hình13.3 Ngun lý ho t đ ng c a b ph n k p truy n th ng Vi c l a ch n b ph n k p xác ñ nh b i d ng tr ng lư ng c a ñ i tư ng c n k p Các b ph n d ng lăng tr tròn nên ưu tiên s d ng b ph n k p d ng kìm, đư c thi t k tay k p song song, góc ho c hư ng kính Ngư i ta thư ng s d ng cánh tay k p d ng ngón ho c k p chân khơng cho chi ti t nh y c m, có th b bi n d ng có l c pháp n l n ñ t o ma sát Các tay k p chân khơng hi n dùng r t ph bi n cơng nghi p đóng gói Hình 13.4 Tay k p song song (SMC) M t d ng ñ c bi t c a tay k p chân khơng g i chân khơng (hình 13.5) ñó có r t nhi u l hút k t c u m m ñàn h i nên có th ơm l y v t c n k p r t ch c ch n a) K p thùng v m ng (Dalmec) b) K p l p xe (Dalmec) Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Truy n đ ng thu l c Khí nén ………………… … 374 c) K p chân không (Dalmec) d) K p g i chân khơng (Selimalz) Hình 13.5 M t s d ng tay k p cho chi ti t nh y c m 13.2 Khí nén thi t b t hành Trên thi t b t hành xe c , máy xây d ng thư ng s d ng h th ng khí nén có ngu n khí nén t c p kèm theo Dư i ñây gi i thi u m t s ng d ng tiêu bi u 13.2.1 K thu t khí nén xe Trong lĩnh v c xe ngày ng d ng nhi u k thu t khí nén, đ c i thi n tính êm d u chuy n đ ng ho c an tồn ch ñ ng an toàn ph ñ ng, ph thu c vào nhu c u lư ng c n thi t c a h th ng ho t ñ ng v i áp su t dư ho c chân khơng Ngồi xe cịn có ng d ng sau đây: - Ly h p khí nén đ tr giúp q trình sang s ; - ði u ch nh áp su t bánh xe ñ tăng an tồn ch đ ng; - ði u n h th ng di ñ ng ñ tăng an tồn ch đ ng; - H th ng khố trung tâm; - ði u ch nh ñ xa c a ánh sáng ñèn pha; - ði u n thay ñ i tư th ng i cho b nh nhân có b nh Thí d vùng lưng ng d ng tiêu bi u h th ng khí nén xe kéo mc (hình 13.6) Hình 13.6 Các thi t b khí nén v i ABS xe kéo mc (Wabco) Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Truy n đ ng thu l c Khí nén ………………… … 375 Khí nén t máy nén khí chuy n đ ng qua b ph n ñi u ch nh áp su t T i áp su t thi t b ñư c ñi u ch nh t ñ ng kho ng 7, 8, bar Ti p khí nén vào b ph n s y đ tách m Khí nén khơ ti p t c chuy n ñ ng ñ n van b o v -b n m ch (4) Van ñ m b o cho m ch không b h ng đ s t áp có tr c tr c m t hay nhi u m ch khí nén Bên m ch phanh ho t ñ ng I II, khí nén đư c di chuy n qua bình tích áp (6 7) đ n van phanh -xe kéo ñ ng (15) Trong m ch III khí nén t va b o v -b n m ch qua van ñi u n rơ mooc (17), van phân ph i 2/2 ñ n b ly h p t ñ ng (11) qua van ch n dòng (13), van phanh tay (16) van Rơle (20) ñ n b ph n tích áp lị xo c a xi lanh phanh bánh (19) 13.2.2 K thu t khí nén tàu ho K thu t khí nén đư c ng d ng giao thơng đư ng s t t đ u th k trư c Khí nén (có áp su t 8,6-10 bar) ñư c t o máy nén khí đ t đ u máy ñi qua ñư ng ng d n khí ñ n t t c toa Khí nén tàu ho có ng d ng sau đây: - Truy n đ ng đóng m c a; - ð đóng b ph n gi m dịng n - ð ñi u n h p s ; - Bôi trơn làm s ch vành bánh xe; - ð truy n ñ ng cho ly h p kéo t đ ng; - ð tác đ ng tín hi u còi; - ð x s ch WC; - ð n i êm d u toa xe Hình 13.7 Thân xoay Jakobs tàu h a Talent Trong t t c h th ng khí nén tàu ho h th ng phanh có ý nghĩa l n nh t Hi n ngư i tra thư ng dùng h th ng phanh n khí nén (phanh EP) Trên h th ng Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Truy n đ ng thu l c Khí nén ………………… … 376 tín hi u phanh sơ c p ñư c truy n d n b ng tín hi u n cịn vi c t o l c phanh ñư c th c hi n nh m t xi lanh phanh khí nén Áp su t xi lanh phanh n m kho ng 3,6 - 5, bar Tuỳ thu c vào c u t o c a phanh EP mà van phanh ñư c ñi u n tr c ti p b ng ñi n hay gián ti p qua m t van ñi n t Vi c l p ñ t đàn h i khí nén cho toa xe ngày tr nên có ý nghĩa Trên toa c a tàu ICE ñã ñư c trang b đàn h i khí nén cịn toa c a tàu ICE v n dùng lò xo xo n b ng thép thân xoay Lị xo khí nén ñư c c u t o tương t l p xe ô tô Liên k t gi a toa xe thân xoay ñư c th c hi n qua vành vành dư i ưu ñi m c a h th ng trư c h t tăng tính êm d u kh gi khơng đ i chi u cao c a toa xe ñ c l p v i t i tr ng nh s d ng van ñi u ch nh m c Ngồi có th xác đ nh tr ng thái t i tr ng nh áp su t lị xo khí nén, tác đ ng vào xi lanh phanh m t áp su t khơng ph thu c t i Trên hình 13.7 gi i thi u thân xoay Jakobs c a m t tàu ho n ng n hi n ñ i ñư c trang b xy lanh phanh khí nén lị xo khí nén 13.3 ng d ng khí nén công c c m tay Trong thi t b ch t o máy công nghi p, xí nghi p th cơng, tr m d ch v b o dư ng s a ch a máy thư ng ñư c trang b m ng lư i khí nén T i thư ng đư c trang b kèm theo máy c m tay ho t đ ng khí nén v n vít, khoan, cưa, mài, c t, R t nhi u máy ñã nêu s d ng truy n ñ ng quay d ng đ ng cánh quay, cơng su t c a máy có th s d ng đ n mơ men quay c c đ i b i đ ng khí nén có th ho t ñ ng t i ñ n d ng h n l i Các công c khí nén đ c bi t thích h p s d ng không gian m t Truy n đ ng khí nén khơng làm xu t hi n tia l a nên có th ho t ñ ng nh ng nơi d cháy n C u t o ñơn gi n g n làm gi m nhi u, tăng tu i th ñơn gi n chăm sóc s a ch a • Máy khoan Trên hình 13.8 gi i thi u m t máy khoan c m tay ho t ñ ng khí nén, khí nén đư c d n vào đ u n i n m ph n dư i tay c m n u tác ñ ng vào van ñi u n ð ng cánh quay ñư c cung c p khí nén b t đ u quay H p gi m t c hành tinh chuy n ñ i chuy n ñ ng quay v n t c cao thành chuy n ñ ng quay v n t c nh v i mô men quay l n t i đ u k p mũi khoan Khí nén qua s d ng ñư c d n qua b gi m ngồi t ph n dư i tay c m Tay c m; ð ng cánh quay; H p s hành tinh; ð u k p mũi khoan; Van ñi u n; B gi m thanh; L x khí Trư ng ð i h c Nơng nghi p Hà N i – Giáo trình Truy n đ ng thu l c Khí nén ………………… … 377 Hình 13.8 C u t o m t máy khoan khí nén • Máy v n vít Theo d ng c u trúc có th phân lo i máy v n vít thành lo i máy v n vít góc, máy v n vít ki u súng ng n ki u mõm l n ð i v i trư ng h p ng d ng ñ c bi t có th máy v n vít va đ p, máy v n vít xung ho c máy v n vít xung thu l c - khí nén Trong lo i máy không t o mô men quay liên t c mà ch t o xung quay riêng l Ưu ñi m c a phương pháp ngư i s d ng ch c n gi máy v i mô men ph n l c nh v i m t c u trúc nh g n nh có th t o mơ men v n l n Hình 13.9 gi i thi u d ng c u trúc tiêu bi u c a máy v n vít khí nén Hình 13.9 Máy v n vít khí nén (Bosch) • Máy c t máy mài khí nén Do kh cho t n s quay cao nên đ ng khí nén r t thích h p v i trình mài c t Có r t nhi u phương án t o chuy n ñ ng quay chuy n ñ ng dao ñ ng M t s d ng máy c t máy mài c m tay ho t ñ ng khí nén đư c gi i thi u hình 13.10 Trên hình 13.11 gi i thi u c u trúc c a m t máy mài truy n ñ ng khí nén Trư ng ð i h c Nơng nghi p Hà N i – Giáo trình Truy n đ ng thu l c Khí nén ………………… … 378 Hình 13.10 Các d ng máy mài, máy c t khí nén thư ng g p (AltlasCopco) Hình 13 11 Hình c t m t máy mài truy n đ ng khí nén Gi m thanh; Van ti t lưu ñi u n b ng tay có cách nhi t; Van gi i h n t n s quay3; ð ng turbin; H p s phân c p • Các máy khí nén va đ p Các máy khí nén va ñ p ñư c s d ng s n xu t búa máy phá ñư ng, ñ c va đ p, máy b n đinh đóng ñinh, búa tán ñinh các máy khoan va ñ p máy búa khác, Trên hình 13.12 gh i thi u m t máy đóng ñinh (bên ph i) m t máy ñ c va ñ p lo i nh (bên trái) Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Truy n đ ng thu l c Khí nén ………………… … 379 Hình 13.12 Máy đóng ñinh máy ñ c va ñ p khí nén (Bosch) Trên hình 13.13 gi i thi u c u t o c a m t búa máy phá ñư ng khí nén Khi tác đ ng vào tay địn van s đ y bi van khí vào cho m c a van Dịng khí vào qua van ñi u n c a không gian piston Piston va đ p chuy n đ ng có gia t c ñ n ñi m va ñ p cho ñ n m c a x Khi chuy n đ ng xu ng dư i, khơng khí bu ng dư i piston b nén m t chút, ñi u ñó làm van ñi u n chuy n m ch khí nén đư c cung c p vào bu ng dư i Nh đó, piston sau va ñ p l i ñư c tr giúp ñ chuy n ñ ng lên Sau vư t qua c a x bên trong, áp su t bu ng dư i gi m xu ng, van ñi u n l i chuy n m ch tr l i q trình l i đư c b t ñ u Tay ñòn k p; ð u k p búa; C u; C a x khí; C a khí vào dư i; Rãnh khí; Van bi; Tay địn; Ch t van; 10 Lị xo; 11 Van u n; 12 C a x trong; 13 ði m va ñ p; 14 ð u búa Hình 13.13 Ho t đ ng c a m t búa máy phá ñư ng 13.4 ng d ng k thu t y t M t ng d ng r t ñ c bi t k thu t y t c a k thu t khí nén u n lưu lư ng khí cho máy tr l c hơ h p Trên máy lưu lư ng không khí đư c u ch nh t kho ng 20 đ n 120 lít /phút v i áp su t khác nh 50 mbar, ñ cho b nh nhân th nhân t o ho c tr giúp hơ h p Trên hình 13.14 gi i thi u sơ đ khí nén đơn gi n c a m t máy tr giúp hô h p Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Truy n đ ng thu l c Khí nén ………………… … 380 1, B ph n l c; 3, 4, 13, 14, 16, 20 Van ch n dòng; 5, C m bi n áp su t; 7, Van tuỳ ñ ng; Van áp su t; 10, 12 Van phân ph i 2/2; 11 C m bi n O2; 17, 21 C m bi n áp su t; 18 Van ñi u ch nh áp su t; 19 Van th ra; 22 C m bi n lưu lư ng Hình 13.14 Sơ đ m ch khí nén đơn gi n c a máy th tích c c (Dr ger Medizin technik) Khí xy khơng khí đư c làm s ch b l c 2, ch y qua van ch n dịng đ n h th ng tr n c u t o t ñ u ño áp su t t ñ i hai van tùy ñ ng ñi u n ñi n ñ ñ nh lư ng t o n ng ñ khí mong mu n ð hít vào van tuỳ ñ ng cung c p m t lưu lư ng xác ñ nh v i n ng đ O2 xác C m bi n O2 11 đo n ng đ O2 c a khí hít vào, van th 19 ñư c ñi u n qua van ñi u ch nh áp su t b ng n 18, gi kín phía th Sau q trình th tích c c, hai van tuỳ đ ng đóng l i Van th v n tr ng thái đóng ð th van 18 đư c t i t o áp su t ñi u n cho van th 19, vi c th ñư c th c hi n qua van ch n dòng 20, van th 19 c m bi n lưu lư ng 22 đ n c a x khí Ngồi cịn có van ph n t c u trúc có ch c an tồn tái l p d ng th khác, khơng mơ t hình v Trên hình 13.15 gi i thi u hình nh bên ngồi c a van u ch nh áp su t tuỳ đ ng cho khí O2 khơng khí, ph n t u ch nh ñi n t ñ u n i ñ hít th nhân t o Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Truy n đ ng thu l c Khí nén ………………… … 381 Hình 13.15 Hình d ng bên ngồi c a m t máy th tích c c Evita (Dr ger Medizin technik) Trư ng ð i h c Nơng nghi p Hà N i – Giáo trình Truy n đ ng thu l c Khí nén 382 Tài liệu tham khảo Nguyễn Ngọc Phơng, Hệ thống điều khiển khí nén, Nxb Giáo dơc, 1999 Peter Rohner, Gordon Smitle, §iỊu khiĨn b»ng khí nén tự động hoá kỹ nghệ, Biên dịch: Nguyễn Th nh Trí Nxb Đ Nẵng, 2000 Trần xuân Tuỳ, Hệ thống điều khiển tự động thuỷ lùc, Nxb KHKT, H Néi, 2002 Bauer G., Ölhydraulik, Aufl B G Teubner, Stuttgart 1988 Bosch – Handbuch, Hydraulik in Theorie und Praxis, Stuttgart 1981 Bosch Kraftfahrtechnisches Taschenbuch 21 Auf – Düssendorf, VDI-Verl 1991 Burckhardt M., Fahrwerktechnik, Bremsdynamik und PKW-Bremsanlagen, 1991 Doppert W., Stoll K., Pneumatische Steurungen, Einführung und Grundlagen pneumatischer Steurungen, Vogel Buchverlag Würzburg, Auflag 1988 Eck B., Technische Strömungslehre Springer-Verlag, Berlin – Heidelberg – New York, 1988 10 Eckhardt F., Druckflüssigkeiten – Auswahl, Eigenschaften, Probleme, Anwendung, O+P 1980 11 Friedrichsen W., Wöller, J., Neue Entwicklungen und Tendenzen der Hydraulik in Landmaschinen und Ackerschleppern, O+P 34, 1990 12 Guse, W Schwerentflammbare Druckflüssigkeiten – Eigenschaften und Verwendung O+P, 1980 13 Harald Ortwig, Automotiver Fahrantrieb fuer selbstfehrende Arbeitsmaschinen, Antriebtechnik 31 Nr., 3-1992 14 Hasebrink J P., Pneumatik-Grunlagen, Mannesmann-Rexroth Pneumatik GmbH 1991 15 Haug R., Pneumatische Steurungstechnik, B G Teubner, Stuttgart, Auflage 1991 16 Hein Höller, Turbokupplungen im Antrieb von Ackerschleppern, Zeitschrift für Fluidtechnik, O + P Vereinigte Fachverlage – 2002 17 Holländer C., Untersuchungen an Baggerhydrauliksystem, VDI/MEG Koloquium Agrartechnik Braunschweig, 1996 18 Leufgen M., Pneumatische Positionierantriebe Komponenten und Systemverhalten, Dissertation RWTH-Aachen, 1987 19 Matthies H J., Einfürung in die Ölhydraulik, B G Teubner, Stuttgart, 1995 20 Murrenhoff H Grundlagen der Fluidtechnik, Teil 2: Pneumatik, Umdruck zur Vorlesung, Verlag Mainz, Wissenschaftsverlag, Aachen ,1999 21 Murrenhoff H., Wallentowitz H., Fluidtechnik für mobile Anwendungen, Umdruck zur Vorlesung, Verlag Mainz, Wissenschaftsverlag, Aachen, 1998 22 Robert Eschmann, Gehard Sagasser, “SS fuer Windows“ – ein modernes und leistungsfaehiges zur Auslegung und Optimierung pneumatisches System, O+P Oelhydraulik und Pneumatik, Zeitschrift fuer Fluidtechnik, 10 – 1996 23 Scholz, D., Auslegung servopneumatischer Antriebssysteme, Dissertation RWTH Aachen, 1990 24 Skirde E., Gigling M., Hydrostalik für leistungsverschweigte Getriebe, VDI/MEG Koloquium Agratechnik Braunschweig 1996 25 Tappe P., Entwicklung eines schaltmagnetbetätigten Proportationalventils, Dissertation RWTH Aachen 1999 26 Wennmacher G., Untersuchung und Auslegung schnellschaltender elektrohydraulischer Ventile für den Einsatz in KFZ, Dissertation RWTH Aachen, 1996 27 Will D., Ströhl H., Gebhardt N., Hydraulik, Grundlagen, Komponenten, Schaltungen, Springer Verlag, Berlin Heidenberg, 1999 Môc lôc Mở đầu Phần A Truyền động thuỷ lực Chơng I Cơ sở kỹ thuật truyền động thuỷ lực 1.1 Cấu trúc v hoạt động truyền lực thuû lùc ………………………………………… ……… 1.2 ChÊt láng thuû lùc ………………………….………………………….…………………………………………………… 1.3 C¬ së kü tht thủ tÜnh ………………………….……………………… …….……………………………………… 1.4 Cơ sở thuỷ động lực học .. 1.5 Ký hiệu mạch thuỷ lực .. Chơng Truyền động thủy động .. 2.1 Nguyên lý hoạt động v đờng đặc tính truyền động thủy động 2.2 Phân loại v kÕt cÊu cđa trun ®éng thđy ®éng ………………………….………………………………… 2.3 TÝnh toán lý thuyết truyền thủy động .. 2.4 Các vÝ dơ øng dơng trun ®éng thủ ®éng ………………………….……………………………………… Chơng III Các phận chuyển đổi lợng thuỷ tĩnh 3.1 Bơm v động thuỷ lực .. 3.2 Xy lanh thủy lực v động lắc .. Chơng Các van thuỷ lực .. 4.1 Các phơng tiện tác động van .. 4.2 Van phân phối ... 4.3 Van chặn ... 4.4 Van áp suất ... 4.5 Van dòng ... 4.6 Van hai ngả kết cấu khối .. 4.7 Các dạng kết nối van.. Chơng V Các phận truyền dẫn lợng thuỷ lực 5.1 Các phần tư nèi dßng ………………………….………………………….……………………………………………… 5.2 Kü tht l m kÝn ... 5.3 Thùng dầu ... 5.4 Bình lọc ... 5.5 Tích áp thuỷ lực ... 5.6 Bộ phận trao đổi nhiệt ... 5.7 Các thiết bị đóng ngắt mạch v thiết bị đo . Chơng VI Điều khiển v điều chỉnh truyền động thuỷ tĩnh 6.1 Các phơng pháp thay đổi lu lợng .. 6.2 Điều khiển nhờ bơm điều khiển đợc .. 6.3 Điều chỉnh nhờ bơm điều khiển đợc .. Chơng VII Thiết kế mạch thuỷ lực v ví dụ ứng dụng 7.1 Các ví dụ mạch thủ lùc ………………………….………………………….………………………………………… 7.2 ThiÕt kÕ v tÝnh to¸n hƯ thống thuỷ lực . 7.3 Phân tích tính chất hoạt ®éng cđa hƯ thèng trun ®éng thủ lùc ………………………………… 7.4 Các thí dụ ứng dụng truyền động thuỷ lực . Phần B Truyền động khí nén Chơng VIII Cơ sở kỹ thuật khí nén ... 8.1 Những vấn đề chung ………………………….………………………….………………………….…………………… 8.2 TÝnh chÊt khÝ nÐn kü thuËt ………………………….………………………….……………………………………… 8.3 Các định luật dòng khí .. Chơng IX Các phận chuyển đổi lợng khí nén 9.1 Máy nén khÝ ………………………….………………………….………………………….………………………………… 3 13 15 26 29 29 43 56 71 77 104 112 113 119 133 135 141 147 150 153 156 158 159 162 166 167 170 171 175 180 187 187 197 211 213 237 237 238 244 257 9.2 Động khí nén ... 9.3 Xi lanh khí nén v động lắc .. Chơng X Các phận điều khiển v điều chỉnh khí nén 10.1 Các dạng cấu trúc van .. 10.2 Các phơng pháp tác động van .. 10.3 Các van điều khiển trớc .. 10.4 Hoạt động van khí nén .. Chơng XI Các phận phụ trợ 11.1 Bé phËn sÊy khÝ nÐn ………………………….………………………….………………………….…………………… 11.2 Bé phËn lọc v tách giọt .. 11.3 Điều chỉnh áp suất .. 11.4 Bộ phận ho trộn dầu ... 11.5 Bình tÝch ¸p ………………………….………………………….………………………….……………………………… 11.6 èng dÉn khÝ v kÕt nèi èng ………………………….………………………….…………………………………… 11.7 Bé phËn l m kÝn ………………………….………………………….………………………….………………………… Ch−¬ng XII Điều khiển v điều chỉnh hệ thống khí nén …………….………………………………… 12.1 §iỊu khiĨn hƯ thèng khÝ nÐn ………………………….………………………….………………………………… 12.2 §iỊu chØnh hƯ thèng khÝ nÐn ………………………….………………………….………………………………… Ch−¬ng XIII øng dơng cđa kü tht khÝ nÐn 13.1 øng dơng kỹ thuật tự động hoá .. 13.2 Khí nén thiết bị tự h nh .. 13.3 ứng dụng khí nén công cụ cầm tay . 13.4 øng dông kü thuËt y tÕ ………………………….………………………….………………………………… T i kiƯu tham kh¶o 269 278 304 305 308 317 320 331 332 333 333 334 336 338 341 342 360 372 375 377 380 Mục lục Mở đầu Phần A Truyền động thuỷ lực Chơng I Cơ sở kỹ thuật truyền động thuỷ lực 1.1 Cấu trúc v hoạt ®éng cđa mét bé trun lùc thủ lùc ………………………………………… ……… 1.2 ChÊt láng thủ lùc ………………………….………………………….…………………………………………………… 1.3 C¬ së kü thuật thuỷ tĩnh . . 1.4 Cơ sở thuỷ động lùc häc ………………………….………………………….………………………………………… 1.5 Ký hiƯu m¹ch thủ lùc ………………………….………………………….…………………………………………… Chơng Truyền động thủy động .. 2.1 Nguyên lý hoạt động v đờng đặc tính truyền động thủy động 2.2 Phân loại v kết cấu truyền ®éng thđy ®éng ………………………….………………………………… 2.3 TÝnh to¸n lý thut bé truyền thủy động .. 2.4 Các ví dụ ứng dụng truyền động thuỷ động . Chơng III Các phận chuyển đổi lợng thuỷ tĩnh 3.1 Bơm v ®éng c¬ thủ lùc ………………………….………………………….……………………………………… 3.2 Xy lanh thđy lùc v động lắc .. Chơng Các van thuỷ lực .. 4.1 Các phơng tiện tác động van .. 4.2 Van phân phối ... 4.3 Van chặn ... 4.4 Van áp suất ... 4.5 Van dòng ... 4.6 Van hai ngả kết cấu khối .. 4.7 Các dạng kết nối van.. Chơng V Các phận truyền dẫn lợng thuỷ lực 5.1 Các phần tử nối dòng .. 5.2 Kü thuËt l m kÝn ………………………….………………………….………………………….………………………… 5.3 Thïng dÇu ... 5.4 Bình lọc ... 5.5 Tích áp thuỷ lực ... 5.6 Bộ phận trao đổi nhiệt ... 5.7 Các thiết bị đóng ngắt mạch v thiết bị đo . Chơng VI Điều khiển v điều chỉnh truyền động thuỷ tĩnh 6.1 Các phơng pháp thay đổi lu lợng .. 6.2 Điều khiển nhờ bơm điều khiển đợc .. 6.3 Điều chỉnh nhờ bơm điều khiển đợc .. Chơng VII Thiết kế mạch thuỷ lực v ví dụ ứng dụng 7.1 Các ví dụ mạch thuỷ lực .. 7.2 ThiÕt kÕ v tÝnh to¸n hƯ thèng thủ lùc ………………………….……………………………………………… 7.3 Phân tích tính chất hoạt động hệ thống truyền động thuỷ lực 7.4 Các thí dụ ứng dụng truyền động thuỷ lực . Phần B Truyền động khÝ nÐn Ch−¬ng VIII C¬ së kü thuËt khÝ nÐn ... 8.1 Những vấn đề chung ... 8.2 Tính chất khí nén kỹ thuật .. 8.3 Các định luật dòng khí .. Chơng IX Các phận chuyển đổi lợng khí nén 9.1 Máy nén khí ... 3 13 15 26 29 29 43 56 71 77 104 112 113 119 133 135 141 147 150 153 156 158 159 162 166 167 170 171 175 180 187 187 197 211 213 237 237 238 244 257 9.2 Động khí nén ... 9.3 Xi lanh khí nén v động lắc .. Chơng X Các bé phËn ®iỊu khiĨn v ®iỊu chØnh khÝ nÐn 10.1 Các dạng cấu trúc van .. 10.2 Các phơng pháp tác động van .. 10.3 Các van điều khiển trớc .. 10.4 Hoạt động van khí nén .. Chơng XI Các phận phụ trợ 11.1 Bộ phận sấy khÝ nÐn ………………………….………………………….………………………….…………………… 11.2 Bé phËn läc v t¸ch giät .. 11.3 Điều chỉnh áp suất .. 11.4 Bộ phận ho trộn dầu ... 11.5 Bình tích áp ... 11.6 èng dÉn khÝ v kÕt nèi èng ………………………….………………………….…………………………………… 11.7 Bé phận l m kín ... Chơng XII Điều khiển v ®iỊu chØnh hƯ thèng khÝ nÐn …………….………………………………… 12.1 §iỊu khiĨn hƯ thèng khÝ nÐn ………………………….………………………….………………………………… 12.2 §iỊu chØnh hƯ thèng khÝ nÐn ………………………….………………………….………………………………… Ch−¬ng XIII øng dơng cđa kü tht khÝ nÐn 13.1 øng dơng kü tht tù ®éng hoá .. 13.2 Khí nén thiết bị tự h nh .. 13.3 ứng dụng khí nén công cụ cầm tay . 13.4 ứng dụng kỹ tht y tÕ ………………………….………………………….………………………………… T i kiƯu tham kh¶o 269 278 304 305 308 317 320 331 332 333 333 334 336 338 341 342 360 372 375 377 380 ... Ngo i ra, giáo trình đợc sử dụng l m t i liệu tham khảo cho sinh viên v kỹ s hoạt động lĩnh vực chế tạo máy v tự động hoá Giáo trình n y PGS TS Bùi Hải Triêù, trởng môn Kỹ thuật Động lực l m chủ... thuật thuỷ lực v khí nén, nh sở vật lý v kỹ thuật thuỷ lực v khí nén, nguyên tắc cấu tạo v tính chất hoạt động phần tử cấu trúc nh bơm dầu, máy nén khí, van điều khiển, động v xy lanh lực Bên cạnh... thủ khí Các tác giả xin cảm ơn GS TS Renuis, Viện máy Nông nghiệp, trờng Bách khoa Munich đ khuyến khích, t vấn xây dựng môn học v giáo trình Truyền động Thuỷ lực v Khí nén ứng dụng lĩnh vực khí